JP5722805B2 - Fluid sample delivery system and method - Google Patents

Fluid sample delivery system and method Download PDF

Info

Publication number
JP5722805B2
JP5722805B2 JP2011553095A JP2011553095A JP5722805B2 JP 5722805 B2 JP5722805 B2 JP 5722805B2 JP 2011553095 A JP2011553095 A JP 2011553095A JP 2011553095 A JP2011553095 A JP 2011553095A JP 5722805 B2 JP5722805 B2 JP 5722805B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
filter member
filter
vial
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011553095A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012519855A5 (en
JP2012519855A (en
Inventor
ウォルター ディー モディック
ウォルター ディー モディック
マイケル マックアダムズ
マイケル マックアダムズ
ローレンス ティー マクナリー
ローレンス ティー マクナリー
トラン ケー ヒュン
トラン ケー ヒュン
クリストファー エー ポール
クリストファー エー ポール
フランク ホーフラー
フランク ホーフラー
Original Assignee
ダイオネックス コーポレイション
ダイオネックス コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダイオネックス コーポレイション, ダイオネックス コーポレイション filed Critical ダイオネックス コーポレイション
Publication of JP2012519855A publication Critical patent/JP2012519855A/en
Publication of JP2012519855A5 publication Critical patent/JP2012519855A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5722805B2 publication Critical patent/JP5722805B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/025Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having a carousel or turntable for reaction cells or cuvettes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/04Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06Preparation
    • G01N30/14Preparation by elimination of some components
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016Control of the volume dispensed or introduced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681Filter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0478Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure pistons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021Test tubes specially adapted for centrifugation purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0441Rotary sample carriers, i.e. carousels for samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/04Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/24Automatic injection systems

Description

本発明は、一般に、試料をクロマトグラフィーカラムに送り出す流体送り出しシステム及び流体送り出しシステムの使用方法に関する。   The present invention generally relates to a fluid delivery system for delivering a sample to a chromatography column and a method of using the fluid delivery system.

従来、液体試料をクロマトグラフィーカラムに送り出すために多種多様な技術が用いられている。かかる技術は、流体をフィルタに通してシリンジ内に吸い込む中空ニードルを採用している。試料は、しかる後、カラムに送り出される。   Conventionally, a wide variety of techniques are used to deliver a liquid sample to a chromatography column. Such technology employs a hollow needle that draws fluid through a filter into a syringe. The sample is then delivered to the column.

液体試料を送り出す既存のシステムは、典型的には、微孔質材料又はメンブレンで構成された単一のフィルタを使用している。従来型フィルタの一例がクラッソン等(Classon
et al.)に付与された米国特許第5,567,309号明細書に記載されており、この特許文献は、フィルタキャップを備えたフィルタを示しており、薄いメンブレン(薄膜)がキャップの底部に設けられている開口部を覆っている。薄膜は、フィルタ入れ物内に収容された微孔質要素で作られており、そのポロシティは、0.1〜1ミクロンである。フィルタは、多種多様な薄膜層で作られた多層構成を有する場合がある。フィルタメンブレンは、フィルタを通る高い流量を許容するほど薄い。したがって、クラッソンのシステムは、濾過能力を犠牲にしている。さらに、クラッソンは、薄手のフィルタを利用しているので、このフィルタは、しばしば目詰まり状態になって閉塞状態になりがちであり、それにより、動作停止時間が長くなる。
Existing systems that deliver liquid samples typically use a single filter composed of a microporous material or membrane. An example of a conventional filter is Classon et al.
et al.), U.S. Pat. No. 5,567,309, which shows a filter with a filter cap, in which a thin membrane is attached to the bottom of the cap. The opening provided in is covered. The membrane is made of microporous elements housed in a filter container and has a porosity of 0.1 to 1 micron. The filter may have a multi-layer configuration made of a wide variety of thin film layers. The filter membrane is thin enough to allow high flow rates through the filter. Thus, the Krasson system sacrifices filtration capacity. In addition, since Krasson utilizes a thin filter, this filter is often prone to clogging and becoming occluded, thereby increasing downtime.

また、複数個の試料収容バイアルから液体試料に効率的に接近するシステムを提供する必要が存在する。従来技術では自動化がなされておらず、ユーザは、バイアルを識別し、システムを制御して識別されたバイアルに接近する必要がある。   There is also a need to provide a system for efficiently accessing a liquid sample from a plurality of sample containing vials. There is no automation in the prior art, and the user needs to identify the vial and control the system to access the identified vial.

上述の内容に照らして、上記の欠点及び他の欠点を解決する方法及び装置を提供することが有益である。効率の高い濾過性能を備えたシステムを提供することが望ましい。フィルタのクリーニング及び交換のための動作停止時間を短くしたシステムを提供することが望ましい。   In light of the foregoing, it would be beneficial to provide a method and apparatus that overcomes the above and other disadvantages. It would be desirable to provide a system with highly efficient filtration performance. It would be desirable to provide a system with reduced downtime for filter cleaning and replacement.

流体試料に接近してこれに送り出す効率の高いシステムを提供することが望ましい。   It would be desirable to provide an efficient system for accessing and delivering fluid samples.

米国特許第5,567,309号明細書US Pat. No. 5,567,309

概要を説明すると、本発明の種々の観点は、流体試料送り出し装置用の濾過装置であって、この濾過装置は、固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成された第1のフィルタ部材と、第2のフィルタ部材とを有し、第2のフィルタ部材の上流側端部は、第1のフィルタ部材の下流側端部に流体結合され、濾過装置は、第3のフィルタ部材を更に有し、第3のフィルタ部材の上流側端部は、第2のフィルタ部材の下流側端部に流体結合されていることを特徴とする濾過装置にある。第2のフィルタ部材は、第1のフィルタ部材の場合よりも比較的小さな固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成され、第3のフィルタ部材は、第2のフィルタ部材の場合よりも比較的大きな固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成されている。   In summary, various aspects of the present invention are a filtration device for a fluid sample delivery device, the filtration device comprising: a first filter member configured to remove solids from a liquid sample by filtration; The second filter member, the upstream end of the second filter member is fluidly coupled to the downstream end of the first filter member, and the filtration device further includes a third filter member. The upstream end portion of the third filter member is fluidly coupled to the downstream end portion of the second filter member. The second filter member is configured to remove relatively small solids from the liquid sample by filtration compared to the case of the first filter member, and the third filter member is compared to the case of the second filter member. Large solids are removed from the liquid sample by filtration.

種々の実施形態では、第1のフィルタ部材及び/又は第3のフィルタ部材は、流れ方向に見て第2のフィルタ部材よりも長い。第1のフィルタ部材及び/又は第3のフィルタ部材は、粒径が約30ミクロン〜約200ミクロンの固形物を濾過により除去するよう構成されているのが良い。第2のフィルタ部材は、粒径が約0.1ミクロン〜約2ミクロンの固形物を濾過により除去するよう構成されているのが良い。   In various embodiments, the first filter member and / or the third filter member is longer than the second filter member when viewed in the flow direction. The first filter member and / or the third filter member may be configured to remove solids having a particle size of about 30 microns to about 200 microns by filtration. The second filter member may be configured to remove solids having a particle size of about 0.1 microns to about 2 microns by filtration.

種々の実施形態では、1つ又は2つ以上のフィルタ部材は、フルオロポリマー又はポロゲン(porogen)で作られている。種々の実施形態では、少なくとも第1のフィルタ部材及び第2のフィルタ部材は、一体構造の状態に作られている。
本発明の種々の観点は、試料収容容器であって、液体試料を収容するサンプル収容バイアルと、試料収容バイアル内に摺動可能に設けられたプランジャとを有する試料収容容器にある。プランジャは、フィルタ又は濾過装置を有し、試料は、試料が抜き出されているときにフィルタを通って送り出される。
In various embodiments, the one or more filter members are made of a fluoropolymer or porogen. In various embodiments, at least the first filter member and the second filter member are made in a unitary structure.
Various aspects of the present invention reside in a sample storage container having a sample storage vial for storing a liquid sample and a plunger slidably provided in the sample storage vial. The plunger has a filter or filtration device and the sample is pumped through the filter as the sample is being extracted.

本発明の種々の観点は、液体試料を濾過する方法であって、濾過装置を用意するステップと、液体試料を濾過装置の上流側端部中に導入するステップと、液体試料を濾過装置に流通させて液体試料が順次、第1のフィルタ部材、第2のフィルタ部材及び第3のフィルタ部材を通って流れるようにするステップとを有することを特徴とする方法にある。濾過装置への流通中、固形物が液体試料から濾過により除去される。   Various aspects of the present invention are methods for filtering a liquid sample, the step of providing a filtration device, the step of introducing the liquid sample into the upstream end of the filtration device, and the flow of the liquid sample to the filtration device And allowing the liquid sample to flow sequentially through the first filter member, the second filter member, and the third filter member. During distribution to the filtration device, solids are removed from the liquid sample by filtration.

本発明の種々の観点は、試料送り出し装置であって、試料送り出し装置は、流体試料を試料収容バイアルから抜き出す流体試料送り出し装置を有し、液体試料送り出し装置は、試料としての流体をバイアルから押し退けて流体試料送り出し装置内に送り込むよう構成されたプランジャニードルを有し、試料送り出し装置は、片持ちカルーセルであって、試料収容バイアルのアレイをカルーセルの周囲に沿って回転可能に支持すると共に試料収容バイアルのうちの少なくとも1つを流体試料送り出し装置の下に位置決めする片持ちカルーセルを更に有し、流体試料送り出し装置がそれぞれのバイアル中に挿入されると、カルーセルを流体試料送り出し装置のすぐ隣りで支持する支持体を有することを特徴とする装置にある。   Various aspects of the present invention are a sample delivery device, the sample delivery device having a fluid sample delivery device for extracting a fluid sample from a sample-containing vial, and the liquid sample delivery device pushing away a fluid as a sample from the vial. A plunger needle configured to be fed into a fluid sample delivery device, the sample delivery device being a cantilever carousel that rotatably supports an array of sample containing vials along the circumference of the carousel and contains the sample Further comprising a cantilever carousel that positions at least one of the vials underneath the fluid sample delivery device, when the fluid sample delivery device is inserted into each vial, the carousel is immediately adjacent to the fluid sample delivery device. An apparatus is characterized by having a support to support.

種々の実施形態では、支持体は、カルーセルの下に位置決めされる。支持体は、カルーセルの下に位置決めされた耐力ころ軸受であるのが良い。プランジャニードルは、カルーセル表面と実質的に直交する方向に負荷をカルーセルに及ぼすのが良く、支持体は、実質的にこれとは逆の方向でカルーセルの下に位置決めされるのが良い。   In various embodiments, the support is positioned under the carousel. The support may be a load bearing roller positioned under the carousel. The plunger needle may exert a load on the carousel in a direction substantially perpendicular to the carousel surface, and the support may be positioned below the carousel in a substantially opposite direction.

本発明の種々の観点は、試料送り出し装置であって、試料送り出し装置は、複数個の試料収容バイアルと、複数個の試料収容バイアルのうちの1つの中に挿入可能であって、流体試料をそれぞれのバイアルから抜き出すプランジャを含む流体試料送り出し装置とを有し、流体試料の抜き出し量は、それぞれのバイアル内におけるプランジャの挿入深さに対応しており、試料送り出し装置は、それぞれのバイアル内へのプランジャの挿入度に基づいて試料の抜き出し量を測定する試料送り出し測定手段と、それぞれのバイアルから抜き出された試料の量に関連した情報を格納する格納手段とを更に有することを特徴とする装置にある。   Various aspects of the present invention are sample delivery devices that can be inserted into a plurality of sample storage vials and one of a plurality of sample storage vials to receive a fluid sample. A fluid sample delivery device including a plunger that is withdrawn from each vial, the fluid sample withdrawal amount corresponds to the insertion depth of the plunger in each vial, and the sample delivery device is inserted into each vial. The apparatus further comprises a sample delivery measuring means for measuring the amount of the sample extracted based on the insertion degree of the plunger, and a storage means for storing information relating to the amount of the sample extracted from each vial. In the device.

種々の実施形態では、本発明の方法は、流体試料送り出し装置を用意するステップと、複数個の試料収容バイアルの容積に関連した情報を格納するステップと、流体を複数個の試料収容バイアルのうちの1つから抜き出すステップと、試料を抜き出したそれぞれの収容バイアルに関する容積情報を更新するステップとを有することを特徴とする。   In various embodiments, the method of the present invention includes the steps of providing a fluid sample delivery device, storing information related to the volume of a plurality of sample containing vials, and fluid from a plurality of sample containing vials. And a step of updating volume information relating to each containing vial from which the sample has been extracted.

種々の実施形態では、この方法は、試料の必要量を求めるステップと、試料の必要量及び格納された情報に基づいて複数個の試料収容バイアルから一試料収容バイアルを選択するステップとを更に有する。   In various embodiments, the method further comprises determining a required amount of sample and selecting a sample containing vial from a plurality of sample containing vials based on the sample required amount and stored information. .

流体試料送り出し装置は、プランジャをそれぞれのバイアル内に押し込むモータと、押し込み中のモータに加わる負荷及び押し込み中におけるプランジャの速度のうちの少なくとも一方又はこれら両方に関連した情報をモニタするモータモニタと、モニタされた情報に基づいて試料送り出し流路中の障害物を検出する誤差検出器とを更に有するのが良い。   A fluid sample delivery apparatus comprising: a motor for pushing the plunger into each vial; a motor monitor for monitoring information relating to at least one or both of a load applied to the motor being pushed and a speed of the plunger being pushed; An error detector for detecting an obstacle in the sample delivery channel based on the monitored information may be further included.

本発明の種々の観点は、流体送り出し装置を用いて液体試料を連続的に濾過する方法であって、この方法は、流体試料を試料収容バイアル内に用意するステップと、流体試料を流体送り出し装置により試料収容バイアルから抜き出すステップと、流体試料を濾過装置に通して濾過するステップと、濾過済みの流体試料を収集するステップとを有することを特徴とする方法にある。流体送り出し装置は、オプションとして、試料収容バイアル内で往復動し、それにより流体試料を流体送り出し装置の流体通路内に送り込むよう構成されたプランジャニードルと、駆動力をプランジャニードルに及ぼすモータと、流体通路内に位置決めされた濾過装置とを有し、濾過装置は、固体廃棄物を流体試料から濾過により除去するよう構成されている。流体送り出し装置は、所定の条件に応答してモータ駆動力を調節するよう構成されているのが良い。   Various aspects of the present invention are a method for continuously filtering a liquid sample using a fluid delivery device, the method comprising the steps of providing a fluid sample in a sample containing vial, and a fluid delivery device for the fluid sample. And removing the sample from the sample-containing vial, filtering the fluid sample through a filtration device, and collecting the filtered fluid sample. The fluid delivery device optionally includes a plunger needle configured to reciprocate within the sample containing vial, thereby delivering a fluid sample into the fluid passage of the fluid delivery device, a motor for exerting a driving force on the plunger needle, A filtration device positioned in the passage, the filtration device configured to remove solid waste from the fluid sample by filtration. The fluid delivery device may be configured to adjust the motor driving force in response to a predetermined condition.

種々の実施形態では、モータは、ステップモータであり、所定の条件は、モータの滑りに基づいている。種々の実施形態では、モータは、ステップモータであり、所定の条件は、ニードル速度に基づいている。   In various embodiments, the motor is a step motor and the predetermined condition is based on motor slip. In various embodiments, the motor is a step motor and the predetermined condition is based on the needle speed.

種々の実施形態では、濾過装置は、固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成された第1のフィルタ部材と、第2のフィルタ部材とを有し、第2のフィルタ部材の上流側端部は、第1のフィルタ部材の下流側端部に流体結合されており、濾過装置は、第3のフィルタ部材を有し、第3のフィルタ部材の上流側端部は、第2のフィルタ部材の下流側端部に流体結合されている。第2のフィルタ部材は、第1のフィルタ部材の場合よりも比較的小さな固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成され、第3のフィルタ部材は、第2のフィルタ部材の場合よりも比較的大きな固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成されている。   In various embodiments, the filtration device includes a first filter member configured to remove solids from a liquid sample by filtration, and a second filter member, the upstream end of the second filter member. Is fluidly coupled to the downstream end of the first filter member, the filtering device has a third filter member, and the upstream end of the third filter member is the second filter member. And is fluidly coupled to the downstream end. The second filter member is configured to remove relatively small solids from the liquid sample by filtration compared to the case of the first filter member, and the third filter member is compared to the case of the second filter member. Large solids are removed from the liquid sample by filtration.

本発明の流体送り出しシステム及び方法は、本明細書に組み込まれてその一部をなす添付の図面及び以下に記載する発明を実施するための形態の項から明らかであり又はこれらに詳細に記載された他の特徴及び他の利点を有し、添付の図面と発明を実施するための形態の項は、一緒になって、本発明の原理を説明するのに役立つ。   The fluid delivery system and method of the present invention are apparent from or described in detail with reference to the accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, and the Detailed Description section below. Together with other features and other advantages, the accompanying drawings and the detailed description section together serve to explain the principles of the invention.

本発明の流体試料送り出しシステムの斜視図であり、頂部の蓋が取り外された状態のシステムの内部を示す図である。It is a perspective view of the fluid sample delivery system of this invention, and is a figure which shows the inside of the system of a state in which the top cover was removed. 図1Aのシステムの試料送り出し組立体及び試料採取ステーションの拡大詳細図であり、カルーセル上のサンプル収容バイアルに係合したニードルを示す図である。1B is an enlarged detail view of the sample delivery assembly and sampling station of the system of FIG. 1A, showing a needle engaged with a sample containing vial on the carousel. FIG. 図1Aのシステムの試料送り出し組立体及び試料採取ステーションの一部分の概略拡大図であり、本発明に従ってニードルの運動をモニタし、流体送り出しを制御するセンサ又は検出装置を示す図である。1B is a schematic enlarged view of a portion of the sample delivery assembly and sampling station of the system of FIG. 1A, showing a sensor or detection device that monitors needle movement and controls fluid delivery in accordance with the present invention. FIG. 図2Aは、図1Bの試料送り出しニードル及び試料収容バイアルの中央断面図であって試料収容バイアルの上方に位置したニードルを示す図、図2Bは、図1Bの試料送り出しニードル及び試料収容バイアルの中央断面図であって試料収容バイアル内に配置されていて、流体を抜き出しているニードルを示す図、図2Cは、図2Bのニードルの拡大詳細図であって本発明のフィルタに係合したニードルを示す図である。2A is a central cross-sectional view of the sample delivery needle and sample storage vial of FIG. 1B, showing the needle positioned above the sample storage vial, and FIG. 2B is the center of the sample delivery needle and sample storage vial of FIG. 1B FIG. 2C is a cross-sectional view showing a needle disposed in a sample-containing vial and withdrawing fluid; FIG. 2C is an enlarged detail view of the needle of FIG. 2B and shows the needle engaged with the filter of the present invention. FIG. 図3Aは、図1及び図2の斜視図、図3Bは、図3Aのフィルタの長手方向の側面図、図3Cは、図3Aのフィルタの分解組立て図である。3A is a perspective view of FIGS. 1 and 2, FIG. 3B is a longitudinal side view of the filter of FIG. 3A, and FIG. 3C is an exploded view of the filter of FIG. 3A. 図4Aは、図1Aの流体試料送り出しシステムの中央断面図であって動作中、カルーセル支持体により支持されたカルーセルを示す図である。4A is a central cross-sectional view of the fluid sample delivery system of FIG. 1A showing the carousel supported by the carousel support during operation. 図4Bは、図4Aの流体送り出し組立体及びサンプル収容バイアルカルーセルの一部分の拡大詳細図である。4B is an enlarged detail view of a portion of the fluid delivery assembly and sample containing vial carousel of FIG. 4A. 図1Aのシステムの動作を示す流れ図であり、試料への接近及び試料収容バイアルからの送り出し状態を示す図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the system of FIG. 1A, and is a figure which shows the approach to a sample, and the delivery state from a sample storage vial. 図1Aの装置の動作を示す流れ図であり、流体試料送り出しプロセス中におけるモータ速度の調節の仕方を示す図である。1B is a flowchart illustrating the operation of the apparatus of FIG. 1A and illustrates how to adjust motor speed during the fluid sample delivery process. FIG.

次に、本発明の種々の実施形態を詳細に説明するが、これら実施形態の実施例が添付の図面に示されている。本発明の種々の実施形態と関連して説明するが、これら実施形態は、本発明をこれら実施形態に限定するものではないことは理解されよう。これとは異なり、本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲に含まれ得る変形例、改造例及び均等例を含むものである。   Reference will now be made in detail to various embodiments of the invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. While described in connection with various embodiments of the invention, it will be understood that these embodiments do not limit the invention to these embodiments. On the contrary, the invention includes modifications, alterations, and equivalents that may be included within the spirit and scope of the invention as defined by the claims.

今、図面を参照し(図中、同一のコンポーネントは、種々の図全体を通じて同一の参照符号で示されている)、注目する図1及び図2は、全体が参照符号30で示された試料流体送り出しシステムを示している。種々の点において、システム30は、カリフォルニア州サニーベール所在のダイオネックス・コーポレイション(Dionex Corporation)により製造されると共に市販されているAS40 Autosamplerに類似している。   Referring now to the drawings, wherein like components are indicated by like reference numerals throughout the various views, attention is directed to FIGS. 1 and 2 which are generally designated by reference numeral 30. 1 shows a fluid delivery system. In various respects, the system 30 is similar to the AS40 Autosampler manufactured and marketed by Dionex Corporation of Sunnyvale, California.

システム30は、全体を参照符号32で示された流体送り出し組立体を有している。流体送り出し組立体は、ニードルアクチュエータ組立体35により作動されるニードル33及び流体通路を有している。アクチュエータ組立体は、モータ37、ロボットアーム39及びドアライブトレーン又は駆動組立体40を有している。このシステムは、流体がそれぞれのバイアル44から抜き出されてフィルタ又は濾過装置42を通ってニードル組立体内に流入し、流体は、このニードル組立体からクロマトグラフィーカラム又は他のコンポーネントに送り出されるよう構成されている。ニードル組立体は、従来型ニードル及びシリンジを含むのが良い。システム30を主として液体クロマトグラフィシステムに関して説明するが、このシステムは、他の用途向きに構成できることは理解されよう。   System 30 includes a fluid delivery assembly, generally designated by reference numeral 32. The fluid delivery assembly includes a needle 33 actuated by a needle actuator assembly 35 and a fluid passage. The actuator assembly includes a motor 37, a robot arm 39, and a door train or drive assembly 40. The system is configured such that fluid is withdrawn from each vial 44 and flows into a needle assembly through a filter or filtration device 42 and fluid is pumped from the needle assembly to a chromatography column or other component. Has been. The needle assembly may include a conventional needle and syringe. Although system 30 will be described primarily with respect to a liquid chromatography system, it will be appreciated that the system can be configured for other applications.

このシステムは、液体試料46を収容するよう構成された複数個の試料収容バイアル44を有している。種々の実施形態では、各バイアル44は、試料カルーセル49に設けられたバイアルスロット47のバイアル受け口と嵌合するよう構成されている。カルーセルは、各バイアルを流体試料送り出し組立体の配設場所に対応した試料採取ステーション51に位置合わせする。流体送り出し組立体32は、バイアルをカルーセルに載せた状態でニードルの下に案内する軌道を備えたカルーセル案内装置53を有している。種々の実施形態では、案内装置は、ニードル33の作動中、バイアルを定位置にロックするよう構成されている。   The system has a plurality of sample containing vials 44 configured to contain a liquid sample 46. In various embodiments, each vial 44 is configured to mate with a vial receptacle in a vial slot 47 provided in the sample carousel 49. The carousel aligns each vial with a sampling station 51 corresponding to the location of the fluid sample delivery assembly. The fluid delivery assembly 32 includes a carousel guide device 53 having a track for guiding the vial under the needle while being mounted on the carousel. In various embodiments, the guide device is configured to lock the vial in place during operation of the needle 33.

試料採取ステーション51は、オプションとして、試料を貫通するフィルタを有する。システムは、他のステーション、例えば流体試料送り出し組立体をすすぎ洗いすると共に/或いは空の試料収容バイアルをすすぎ洗いするすすぎ洗いステーション及び混合ステーションを更に有するのが良い。   The sampling station 51 optionally has a filter that penetrates the sample. The system may further comprise other stations such as a rinsing station and a mixing station for rinsing the fluid sample delivery assembly and / or rinsing empty sample containing vials.

例示のシステムは、流体が試料収容バイアルから能動的に押し退けられることを意味する負圧押し退け(negative displacement )型の取り出しシステムである。しかしながら、本発明の種々の観点によるシステムは、ポンプ及び他の従来型手段を用いて流体を抜き出すよう構成できることは理解されよう。   An exemplary system is a negative displacement type withdrawal system that means that fluid is actively displaced from the sample-containing vial. However, it will be appreciated that systems according to various aspects of the present invention can be configured to draw fluid using pumps and other conventional means.

試料収容バイアル44及びニードル33は、種々の点において、マー(Mar)に付与された米国特許第4,644,807号明細書(以下、「第´807号特許明細書」という)のものとほぼ同じであり、この米国特許を全ての目的に関して参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。ニードルは、流体を抜き出しているとき、試料収容バイアルに密着するよう構成されている。「ニードル」及び「プランジャニードル」という用語は、本明細書において互いに区別なく用いられる。   The sample containing vial 44 and needle 33 are, in various respects, those of U.S. Pat. No. 4,644,807 (hereinafter "the '807 patent") granted to Mar. This US patent is incorporated by reference for all purposes, the entire contents of which are hereby incorporated by reference. The needle is configured to be in close contact with the sample storage vial when the fluid is being extracted. The terms “needle” and “plunger needle” are used interchangeably herein.

図2〜図4を参照すると、試料収容バイアル44の各々を密閉するために複数個のフィルタキャップ54が設けられている。キャップは、バイアルを密閉して試料を外部環境への暴露から保護する。キャップの種々の観点は、従来の負圧押し退け型試料取り出しシステム、例えば、第´807号特許明細書に開示された試料取り出しシステムの観点とほぼ同じである。キャップは、ニードルにより押し下げられるときにプランジャとして働くよう構成されている。キャップは、試料をフィルタからニードルに差し向けるためにキャップの頂部に結合するよう構成されたフルイディックチューブを有する。例示のキャップは、フィルタの上方に位置していて、ニードルと嵌合する小さな孔を有している。   2 to 4, a plurality of filter caps 54 are provided to seal each of the sample storage vials 44. The cap seals the vial to protect the sample from exposure to the external environment. The various aspects of the cap are substantially the same as those of a conventional negative pressure displacement sample extraction system, such as the sample extraction system disclosed in the '807 patent. The cap is configured to act as a plunger when pushed down by the needle. The cap has a fluidic tube configured to couple to the top of the cap to direct the sample from the filter to the needle. The exemplary cap is located above the filter and has a small hole that mates with the needle.

種々の実施形態では、ニードル33は、バイアルの側壁と流体密係合関係をなしてバイアル44内に摺動可能に設けられている。プランジャは、軸方向に延びる通路を有し、流体は、プランジャが押し下げられ又はバイアルの底部に向かって動かされると、この通路を通って送り出される。流体試料は、プランジャが押し下げられ又はバイアルの底部に向かって動かされているときにバイアル内で加圧される。プランジャがバイアル内の流体を押し退けると、流体試料は、ニードル内に押し込められる。バイアル44及びニードル33は、押し出し、成形又は別の適当なプロセスにより製作されるのが良い。   In various embodiments, the needle 33 is slidably disposed within the vial 44 in fluid tight engagement with the side wall of the vial. The plunger has an axially extending passage and fluid is pumped through this passage when the plunger is depressed or moved toward the bottom of the vial. The fluid sample is pressurized in the vial when the plunger is depressed or moved toward the bottom of the vial. As the plunger pushes away the fluid in the vial, the fluid sample is pushed into the needle. Vials 44 and needles 33 may be fabricated by extrusion, molding or another suitable process.

バイアル及びプランジャは、複数個の試料がクロマトグラフィーカラムに送られるべき自動化システムに用いるのに特に適している。バイアルは、カルーセル49に設けられたバイアルスロット47内に設けられるのが良い。各バイアルスロットは、流体送り出し組立体32が配置される場所までカルーセルを回転させることにより試料採取ステーション51まで動かされる。   Vials and plungers are particularly suitable for use in automated systems where multiple samples are to be sent to a chromatography column. The vial may be provided in a vial slot 47 provided in the carousel 49. Each vial slot is moved to the sampling station 51 by rotating the carousel to where the fluid delivery assembly 32 is located.

試料がニードル33から抜き出されてバイアル44内に入れられると、液体試料は、フィルタを通って流れて望ましくない固体粒子が除去される。図示の実施形態では、フィルタは、微孔質ポリマーである。フィルタは、粒状物質を試料収容バイアル44から通路を通って送り出された試料から除去し、このフィルタは、ニードル33が休止状態にあるとき、上記に対して実質的に不浸透性である。   As the sample is withdrawn from the needle 33 and placed in the vial 44, the liquid sample flows through the filter to remove unwanted solid particles. In the illustrated embodiment, the filter is a microporous polymer. The filter removes particulate matter from the sample delivered through the passage from the sample containing vial 44, and the filter is substantially impermeable to the above when the needle 33 is in a resting state.

種々の実施形態では、図2A〜図2Cを参照すると、フィルタ42は、フィルタキャップ54の下端部のところに設けられた端ぐり部内に設けられている。フィルタ42は、機械的締結具、締り嵌め、化学的結合等によりフィルタキャップ内に配置可能である。   In various embodiments, referring to FIGS. 2A-2C, the filter 42 is provided in a counterbore provided at the lower end of the filter cap 54. Filter 42 can be placed in the filter cap by mechanical fasteners, interference fit, chemical bonding, or the like.

フィルタは、配置されると、入口56、出口58及び入口と出口との間の通路を有する。種々の実施形態では、フィルタは、いずれかの方向に配置可能であり、このことは、流体がいずれかの方向に流れることができるということを意味している。   When placed, the filter has an inlet 56, an outlet 58 and a passageway between the inlet and outlet. In various embodiments, the filter can be placed in either direction, which means that fluid can flow in either direction.

フィルタの孔径は、当該技術分野においては一般的に用いられているものとして理解されるべきである。フィルタの平均孔径は、保持されるべき標的固体粒子の粒径の約3倍〜約5倍のオーダーのものであるのが良い。例えば、0.45μm粒子を濾過により除去するのに0.45μmフィルタが設けられるのが良いが、実際の孔径は、これよりも大きいのが良く、それにより幾分かの0.45μm粒子は、フィルタを通って流れることができる。かくして、フィルタの濾過能力は、保持されるべき粒子の粒径及びかかる粒径を保持するフィルタの効率の観点で理解されるべきである。   The pore size of the filter should be understood as commonly used in the art. The average pore size of the filter may be on the order of about 3 to about 5 times the particle size of the target solid particles to be retained. For example, a 0.45 μm filter may be provided to remove 0.45 μm particles by filtration, but the actual pore size should be larger, so that some 0.45 μm particles are Can flow through the filter. Thus, the filtration capacity of the filter should be understood in terms of the particle size of the particles to be retained and the efficiency of the filter that retains such particle sizes.

図3A〜図3Cに示されているように、フィルタ42は、多数の抽出濾過材を収容している。種々の実施形態では、抽出濾過材は、接着剤により互いに結合され又は熱により溶接される。種々の実施形態では、抽出濾過材は、互いに成形される。種々の実施形態では、抽出濾過材は、支持部材、例えばフィルタスクリーンによりハウジング構造体内で互いに圧縮される。   As shown in FIGS. 3A to 3C, the filter 42 contains a large number of extraction filter media. In various embodiments, the extraction filter media are bonded together by an adhesive or welded by heat. In various embodiments, the extraction filter media are molded together. In various embodiments, the extraction filter media are compressed together within the housing structure by a support member, such as a filter screen.

例示のフィルタ42は、第1のフィルタ60、第2のフィルタ部材61及び第3のフィルタ部材63を有し、各フィルタ部材は、固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成されている。第2のフィルタ部材の上流側端部は、第1のフィルタ部材の下流側端部に流体結合されている。同様に、第3のフィルタ部材の上流側端部は、第2のフィルタ部材の下流側端部に流体結合されている。   The illustrated filter 42 includes a first filter 60, a second filter member 61, and a third filter member 63, and each filter member is configured to remove solids from a liquid sample by filtration. The upstream end of the second filter member is fluidly coupled to the downstream end of the first filter member. Similarly, the upstream end of the third filter member is fluidly coupled to the downstream end of the second filter member.

第2のフィルタ部材61は、第1のフィルタ部材60の場合よりも比較的小径の固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成されている。第3のフィルタ部材63は、第2のフィルタ部材の場合よりも比較的大きな固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成されている。寸法的に、第2のフィルタ部材は、流れ方向又は軸方向に見て第1及び第2のフィルタ部材よりも短い。第1のフィルタ部材の長さは、L1である。第2のフィルタ部材の長さは、L2である。第3のフィルタ部材の長さは、L3である。かくして、例示のフィルタでは、フィルタ部材は、「長‐短‐長」構成のものである。例示の実施形態では、L2は、0.1mm、L1は、3.18mm、L3は、3.18mmである。   The second filter member 61 is configured to remove a solid substance having a relatively smaller diameter than that of the first filter member 60 from the liquid sample by filtration. The third filter member 63 is configured to remove relatively large solids from the liquid sample by filtration compared to the case of the second filter member. Dimensionally, the second filter member is shorter than the first and second filter members when viewed in the flow direction or axial direction. The length of the first filter member is L1. The length of the second filter member is L2. The length of the third filter member is L3. Thus, in the exemplary filter, the filter member is of a “long-short-long” configuration. In the illustrated embodiment, L2 is 0.1 mm, L1 is 3.18 mm, and L3 is 3.18 mm.

種々の実施形態では、第1及び第3のフィルタ部材は、実質的に同一のポロシティを有し、第2のフィルタ部材は、これよりも小さなポロシティを有する。種々の実施形態では、第1のフィルタ部材60及び/又は第3のフィルタ部材63は、粒径が約30ミクロン〜約200ミクロンの固形物を濾過により除去するよう構成されている。種々の実施形態では、第2のフィルタ部材61は、粒径が約0.1ミクロン〜約2ミクロンの固形物を濾過により除去するよう構成されている。種々の実施形態では、第1のフィルタ部材又はメンブレンのポロシティは、第2のフィルタ部材又はメンブレンのポロシティの約10倍である。種々の実施形態では、第1のフィルタ部材又はメンブレンは、第2のフィルタ部材又はメンブレンの場合よりも約10倍の大きさの固体粒子を除去するよう構成されている。   In various embodiments, the first and third filter members have substantially the same porosity, and the second filter member has a smaller porosity. In various embodiments, the first filter member 60 and / or the third filter member 63 are configured to remove solids having a particle size of about 30 microns to about 200 microns by filtration. In various embodiments, the second filter member 61 is configured to remove solids having a particle size of about 0.1 microns to about 2 microns by filtration. In various embodiments, the porosity of the first filter member or membrane is about 10 times the porosity of the second filter member or membrane. In various embodiments, the first filter member or membrane is configured to remove solid particles about 10 times larger than in the case of the second filter member or membrane.

例示のフィルタを上流側端部及び下流側端部に関して説明するが、例示のフィルタは、有向性でなくても良く、キャップ内にいずれの方向でも配置できることが理解されよう。「上流側」及び「下流側」という用語は、フィルタをシステム内に設けた後における流体の流れ方向を説明するために便宜的に用いられている。   Although an exemplary filter will be described with respect to an upstream end and a downstream end, it will be understood that the exemplary filter need not be directional and can be placed in either direction within the cap. The terms “upstream” and “downstream” are used for convenience to describe the direction of fluid flow after the filter is installed in the system.

種々の実施形態では、第1のフィルタ部材60は、大きな粒子が第2のフィルタ部材に達する前にこれら大きな粒子を除去するために第2のフィルタ部材61のためのプレ(前置)フィルタとして構成されている。この構成では、目の細かい第2のフィルタは、抽出しなければならない大径粒子の数は少ない。これに対し、第1のフィルタ部材は、大径粒子を抽出するのに有効であり、第2のフィルタ部材は、小径粒子を濾過により除去するのに効率的である。このように、流体は、第1及び第2のフィルタ部材が一般に、これらの有効範囲で粒子を濾過により除去する必要があるのに過ぎないので、迅速にフィルタ42を通って流れる。   In various embodiments, the first filter member 60 serves as a pre-filter for the second filter member 61 to remove the large particles before they reach the second filter member. It is configured. In this configuration, the fine second filter has a small number of large particles that must be extracted. On the other hand, the first filter member is effective for extracting large-diameter particles, and the second filter member is efficient for removing small-diameter particles by filtration. As such, fluid flows rapidly through the filter 42 because the first and second filter members generally only need to filter out particles in their effective range.

例示のフィルタ42では、少なくとも第1のフィルタ部材60及び第2のフィルタ部材61は、熱溶接又は他の適当な方法により一体構造の状態に形成されている。種々の実施形態では、第1、第2及び第3のフィルタ部材は、一体構造の状態に形成されている。種々の実施形態では、第1、第2及び第3のフィルタ部材は、一体形成される。   In the illustrated filter 42, at least the first filter member 60 and the second filter member 61 are formed in a unitary structure by heat welding or other suitable method. In various embodiments, the first, second and third filter members are formed in a unitary structure. In various embodiments, the first, second and third filter members are integrally formed.

フィルタの適当な材料としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PCTE)、ポリエステル(PETE)、ナイロン及び他の化学的且つ/或いは生物学的に適合性のある材料が挙げられるが、これらには限定されない。種々の実施形態では、フィルタは、フルオロポリマーで作られる。種々の実施形態では、フィルタは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の不活性マトリックス内でシリカから形成される。種々の実施形態では、フィルタは、温度応答性ポリマー(TRP)で作られる。種々の実施形態では、フィルタは、濾過プロセスを向上させるようあらかじめ処理される。種々の実施形態では、フィルタは、アルコールであらかじめ処理される。第1、第2及び第3のフィルタ部材は、同種又は異種材料で形成できることは理解されよう。例示の実施形態では、第1のフィルタ部材60及び第3のフィルタ部材63は、ポリエチレンから成り、第2のフィルタ部材61は、ポリプロピレンから成る。フィルタ材料は、1つには用途、例えばサンプルサブジェクト(sample subject)で決まる場合がある。   Suitable materials for the filter include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polycarbonate (PCTE), polyester (PETE), nylon and other chemically and / or biologically compatible materials. Examples of the material include, but are not limited to. In various embodiments, the filter is made of a fluoropolymer. In various embodiments, the filter is formed from silica in an inert matrix of polytetrafluoroethylene (PTFE). In various embodiments, the filter is made of a temperature responsive polymer (TRP). In various embodiments, the filter is pre-treated to improve the filtration process. In various embodiments, the filter is pretreated with alcohol. It will be appreciated that the first, second and third filter members can be formed of the same or different materials. In the illustrated embodiment, the first filter member 60 and the third filter member 63 are made of polyethylene, and the second filter member 61 is made of polypropylene. One part of the filter material may depend on the application, for example, the sample subject.

次に、図1A〜図1C並びに図4A及び図4Bを参照して、バイアル44を試料採取ステーション51に選択的に送り出すカルーセル49について説明する。作動及び使用にあたり、カルーセルは、その周囲に沿ってアレイ状に配置された試料収容バイアルを有し、カルーセルは、回転して選択された試料収容バイアルを試料採取ステーション51に送り出す。種々の実施形態では、カルーセルは円板の形をしており、その中心軸線を中心として回転可能にシステムに取り付けられている。複数個の試料収容バイアルは、カルーセルの周囲に沿って設けられたバイアルスロット内に位置決めされている。各バイアルスロットは、試料を収容バイアルを受け入れてこれを固定するよう構成されている。   Next, a carousel 49 that selectively delivers the vial 44 to the sampling station 51 will be described with reference to FIGS. 1A to 1C and FIGS. In operation and use, the carousel has sample containing vials arranged in an array along its periphery, and the carousel rotates to deliver the selected sample containing vial to the sample collection station 51. In various embodiments, the carousel has a disc shape and is attached to the system so as to be rotatable about its central axis. The plurality of sample-containing vials are positioned in a vial slot provided along the periphery of the carousel. Each vial slot is configured to receive and secure a sample containing vial.

カルーセル49は、中心軸線に回転可能に取り付けられている。カルーセルは、軸受及びドライブトレーンを介して駆動モータ65に連結されている。駆動モータは、カルーセルの回転を制御する。   The carousel 49 is rotatably attached to the central axis. The carousel is connected to the drive motor 65 via a bearing and a drive train. The drive motor controls the rotation of the carousel.

カルーセルの周囲の一部分は、試料採取ステーション51を通って案内される。試料採取ステーションでは、アーム39は、ニードル33に係合し、これをステーション内のバイアルに向かって駆動する。   A part around the carousel is guided through the sampling station 51. At the sampling station, the arm 39 engages the needle 33 and drives it towards the vial in the station.

作動及び使用にあたり、液体試料46は、バイアル44内に収容され、キャップ54は、バイアルを密閉するよう構成されている。キャップは、キャップとバイアルの側壁との間にシールをもたらすよう構成されたスカート67を有している。フィルタ42は、一般に、キャップ及び通路を通る試料の蒸発を阻止する。   In operation and use, the liquid sample 46 is contained within the vial 44 and the cap 54 is configured to seal the vial. The cap has a skirt 67 configured to provide a seal between the cap and the sidewall of the vial. The filter 42 generally prevents evaporation of the sample through the cap and passage.

試料46は、ニードル33及びキャップ54の下向きストロークによりバイアル44から放出される。キャップは、ニードルの先端部68がキャップの受け口内に完全に嵌まり込む(図2Bに最も良く示されている)まで動き始めない。プランジャが動き始めると、試料の上方に位置するバイアル内に捕捉された空気が最初に放出される。試料の放出がいったん始まると、この放出は、試料の所要量が抜き出されるまで又はバイアルが空になるまで続く。   Sample 46 is ejected from vial 44 by the downward stroke of needle 33 and cap 54. The cap does not begin to move until the needle tip 68 is fully seated in the cap receptacle (best shown in FIG. 2B). As the plunger begins to move, the air trapped in the vial located above the sample is first released. Once sample release has begun, this release continues until the required amount of sample has been withdrawn or until the vial is empty.

例示のバイアル44及びキャップ54は、ニードルを引っ込めると、キャップがバイアル内の最も低い押し退け位置に位置したままであるよう構成されている。かくして、ニードルは、キャップをバイアル内に押し込むが、キャップなしでバイアルから引き出される。キャップは、試料がキャップの下で加圧された状態でバイアル内に位置したままである。一実施形態では、バイアルは、キャップ54とぴったりと嵌合するよう構成された底部を有している。ニードル試料採取先端部を引っ込めると、キャップは、締り嵌めによりバイアルの底部内に保持され、ニードルは、キャップから離れる。種々の実施形態では、バイアル及びキャップは、バイアル内の「デッドスペース」を減少させるよう構成されている。例示のバイアルの底部は、キャップが底部に接触したときに流体の実質的に全てがバイアルから押し退けられるようキャップに対応した形状を有している。   The exemplary vial 44 and cap 54 are configured such that when the needle is retracted, the cap remains in the lowest retracted position within the vial. Thus, the needle pushes the cap into the vial but is withdrawn from the vial without the cap. The cap remains in the vial with the sample pressurized under the cap. In one embodiment, the vial has a bottom configured to fit snugly with the cap 54. Withdrawing the needle sampling tip, the cap is held in the bottom of the vial by an interference fit and the needle moves away from the cap. In various embodiments, the vial and cap are configured to reduce “dead space” within the vial. The bottom of the exemplary vial has a shape corresponding to the cap so that substantially all of the fluid is displaced from the vial when the cap contacts the bottom.

上述したように、液体試料46は、ニードルが下向きの力でバイアル内の流体を押し退けると、ニードル通路内に押し込まれる。キャップは、ニードル先端部68によりバイアル内に押し下げられ、このニードル先端部は、キャップの上方部分と係合可能であり、軸方向伸長位置と軸方向引っ込み位置との間で動くことができる。ニードル先端部は、流体密シールを形成するよう受け口70と嵌合するプラグを有する。ニードル先端部は、システムの通路に通じている軸方向に延びる通路を有する。   As described above, the liquid sample 46 is pushed into the needle passage when the needle pushes away the fluid in the vial with a downward force. The cap is pushed down into the vial by the needle tip 68, which is engageable with the upper portion of the cap and can move between an axially extended position and an axially retracted position. The needle tip has a plug that mates with the receptacle 70 to form a fluid tight seal. The needle tip has an axially extending passage that communicates with the passage of the system.

下向きの軸方向力をキャップ54及びバイアル44にプランジャ状作用により提供することにより試料46が抜き出されるので、カルーセル49は、試料採取ステーション51の領域で大きな軸方向荷重を受ける。上述したように、カルーセルの中心軸線は、カルーセルが片持ちされるようハブに回転可能に取り付けられている。   Carousel 49 is subjected to a large axial load in the region of sample collection station 51 as sample 46 is extracted by providing a downward axial force to cap 54 and vial 44 by a plunger-like action. As described above, the central axis of the carousel is rotatably attached to the hub so that the carousel is cantilevered.

カルーセルに加わる荷重としての力に対抗するため、例示のカルーセルは、ニードルがバイアル内に押し込められると、カルーセルを流体試料送り出し組立体32に隣接して支持する支持体72を有する。支持体は、オプションとして、カルーセルの下に位置決めされる。プランジャニードル33は、カルーセル表面と実質的に直交する方向に荷重をカルーセルに加え、支持体は、実質的に逆方向に向いた状態でカルーセルの下に位置決めされる。   To counter the force as a load on the carousel, the exemplary carousel has a support 72 that supports the carousel adjacent to the fluid sample delivery assembly 32 when the needle is pushed into the vial. The support is optionally positioned under the carousel. The plunger needle 33 applies a load to the carousel in a direction substantially perpendicular to the carousel surface, and the support is positioned below the carousel in a substantially opposite direction.

例示の実施形態では、支持体72は、耐力ころ軸受である。支持体は、上述のことから当業者には理解できるように別の転がり支持体であっても良い。カルーセルハブは、支持体が設けられていない場合、大きなモーメントを受け、この大きなモーメントにより、ハブアクスルが動かなくなる場合がある。支持体は又、片持ちハブの傾動を最小限に抑える。システムがニードル変位深さにより抜き出される試料の量を測定するので、支持体は、ニードルからの圧力に応答したカルーセル及びバイアルの運動によって引き起こされる誤差を最小限に抑える。   In the illustrated embodiment, the support 72 is a load-bearing roller bearing. The support may be another rolling support as can be understood by those skilled in the art from the above. When the support body is not provided, the carousel hub receives a large moment, and the hub axle may not move due to the large moment. The support also minimizes cantilever hub tilt. Since the system measures the amount of sample drawn by the needle displacement depth, the support minimizes errors caused by carousel and vial movement in response to pressure from the needle.

図1A〜図1C及び図4Aを参照すると、システム30は、制御システム74を有し、この制御システムは、コンピュータプロセッサ75、I/Oボード(図示せず)及びコンピュータ記憶又は格納装置77を有する。コンピュータプロセスは、システムの作動を制御する。   Referring to FIGS. 1A-1C and 4A, the system 30 includes a control system 74 that includes a computer processor 75, an I / O board (not shown), and a computer storage or storage device 77. . The computer process controls the operation of the system.

種々の実施形態では、制御システム74は、カルーセル49及び試料採取ステーション51に結合されている。カルーセル駆動モータは、制御システム74からの指令に応答して制御装置によって作動される。例示の実施形態では、制御システムは、ニードル組立体及びニードルモータに連結されたセンサ装置からのデータ信号を受け取る。   In various embodiments, the control system 74 is coupled to the carousel 49 and the sampling station 51. The carousel drive motor is activated by the controller in response to commands from the control system 74. In the illustrated embodiment, the control system receives data signals from a sensor device coupled to the needle assembly and the needle motor.

種々の実施形態では、システム30は、各バイアルから抜き出される試料の量を制御する計量ステージを有する。液体試料の放出量がニードル33及びアーム39の下向き運動に正比例するので、試料の抜き出し量を各下向きストロークで正確に求めることができる。例示のシステムは、ニードルの変位に基づいて試料の抜き出し量を測定する測定装置を有する。測定装置は、制御システムに組み込まれ、ニードルを駆動するモータ37から信号を受け取る。   In various embodiments, the system 30 has a metering stage that controls the amount of sample drawn from each vial. Since the discharge amount of the liquid sample is directly proportional to the downward movement of the needle 33 and the arm 39, the sample extraction amount can be accurately obtained with each downward stroke. The exemplary system has a measuring device that measures the amount of sample withdrawal based on the displacement of the needle. The measuring device is integrated into the control system and receives signals from a motor 37 that drives the needle.

格納装置77は、システム内に装填された試料収容バイアルの各々に関する情報を格納する。システムは、オプションとして、試料収容バイアル又はバイアルスロットに設けられたバーコードを読み取るよう位置決めされたバーコードリーダを有する。バーコード及びリーダは、確認手段として設けられるのが良い。バーコード及びリーダは又、バイアルの自動装填を可能にするよう使用可能である。例えば、バイアルのバーコードは、試料収容バイアル内の試料に関する情報をシステムに提供することができ、その結果、ユーザは、システムの装填時にかかる情報を入力する必要がないようになっている。   The storage device 77 stores information regarding each of the sample containing vials loaded in the system. The system optionally has a barcode reader positioned to read the barcode provided on the sample containing vial or vial slot. The barcode and the reader are preferably provided as confirmation means. Bar codes and readers can also be used to allow automatic loading of vials. For example, the vial barcode can provide the system with information about the sample in the sample-containing vial so that the user does not need to enter such information when the system is loaded.

次に、図5を参照すると、本発明に従って流体送り出しシステムを用いる方法について説明することができる。作動及び使用にあたり、複数個の試料収容バイアル44をシステム30内に装填する。各バイアルは、カルーセル49に設けられたそれぞれのバイアルスロット47内に装填される。選択されたバイアルをカルーセルの回転によって試料採取ステーション51に送り出す。   Referring now to FIG. 5, a method of using a fluid delivery system according to the present invention can be described. In operation and use, a plurality of sample containing vials 44 are loaded into the system 30. Each vial is loaded into a respective vial slot 47 provided in the carousel 49. The selected vial is delivered to the sampling station 51 by carousel rotation.

上述したように、バイアルからの試料の抜き出し量をバイアル内におけるニードルの変位深さにより正確に求めることができる。したがって、試料の抜き出し量を測定する試料送り出し測定手段が設けられている。測定手段は、ニードルモータからの信号を受け取る制御システム74又はニードル変位を直接測定する他の適当な測定手段を含むのが良い。   As described above, the amount of sample extracted from the vial can be accurately obtained from the displacement depth of the needle in the vial. Therefore, a sample delivery measuring means for measuring the sample extraction amount is provided. The measuring means may include a control system 74 that receives a signal from the needle motor or other suitable measuring means that directly measures needle displacement.

システム30の制御システム74及び格納装置77は、各バイアルからの試料抜き出し量に関する情報を格納する。システム30は、複数個のバイアル44の各々に関する記録を備えたデータベースを含み、かかる記録としては、例えば試料流体、試料の量、試料の抽出履歴及びタイムスタンプのような情報が挙げられる。かくして、各試料抜き出し事象に関し、システムは、接近が行なわれたバイアル及び試料の抜き出し量に注目する。各事象後、システムは、試料が抜き出された収容バイアルの各々について容量に関する情報を更新する。このように、システムは、任意所与の時間で入手できる試料の量及び種類を追跡する。ユーザ又は自動化プログラムか特定の試料を必要とする場合、システムは、どのバイアルからその種類の十分な量の試料を得ることができるかを判定することができる。   The control system 74 and storage device 77 of the system 30 store information relating to the amount of sample extracted from each vial. The system 30 includes a database with records for each of the plurality of vials 44, such records include information such as sample fluid, sample volume, sample extraction history, and time stamps. Thus, for each sample withdrawal event, the system looks at the vials and sample withdrawals that have been approached. After each event, the system updates the volume information for each of the containing vials from which the sample was drawn. In this way, the system tracks the amount and type of sample available at any given time. If a user or automation program or a particular sample is needed, the system can determine from which vial a sufficient amount of sample of that type can be obtained.

さらに図5を参照すると、試料が必要とされる場合、制御システム74は、ステップS1においてバイアル投入指令を出す。格納装置77に格納されている情報に基づいて、システムは、適当な試料収容バイアルの存在場所を突き止める。   Still referring to FIG. 5, if a sample is needed, the control system 74 issues a vial input command in step S1. Based on the information stored in the storage device 77, the system locates the appropriate sample-containing vial.

ステップS2において、制御システム74は、信号をモータ37に送ってカルーセルが回転するようにし、ついには、選択されたバイアルスロットが試料採取ステーションに位置するようにする。選択されたバイアルスロットが試料採取ステーション51内に位置合わせされると、ステップS3においてバイアル検出信号を出す。選択されたバイアルスロットが空の場合、ステップS10においてエラー信号を出す。エラー信号は、制御システムに送られ、格納システムは、バイアル記録を更新する。   In step S2, the control system 74 sends a signal to the motor 37 to cause the carousel to rotate, and eventually causes the selected vial slot to be located at the sampling station. When the selected vial slot is aligned in the sampling station 51, a vial detection signal is issued in step S3. If the selected vial slot is empty, an error signal is issued in step S10. The error signal is sent to the control system and the storage system updates the vial record.

ステップS4を参照すると、システム30は、新たなバイアルが存在しているかどうかを判定する。例示のシステムでは、制御システム74は、システム内に装填され、最初に検出されたバイアル全てが満杯状態のバイアルであることを確認する。したがって、システムは、ステップS8において、満杯状態のバイアルに対応した容量でバイアル記録を更新する。ステップS9において、新たなバイアル情報を格納装置77に格納する。   Referring to step S4, the system 30 determines whether a new vial exists. In the exemplary system, the control system 74 is loaded into the system and verifies that all initially detected vials are full. Accordingly, the system updates the vial record with a capacity corresponding to a full vial in step S8. In step S 9, new vial information is stored in the storage device 77.

ステップS5において、制御システムは、十分な量の試料が利用可能であるかどうかを判定する。バイアルが新品である場合、システムは、満杯状態のバイアル内で利用できる試料よりも多量の試料が必要であるかどうかを判定する。バイアルが既存のバイアルである場合、システムは、バイアルについての試料の量に関する情報を格納装置77から取り出す。次に、システムは、要求した試料の量がバイアル内の量を超えているかどうかを判定する。十分な量の試料が利用可能である場合、システムは、ステップS6に進む。もしそうでない場合、システムは、ステップS10においてエラー信号を出す。   In step S5, the control system determines whether a sufficient amount of sample is available. If the vial is new, the system determines whether more sample is needed than is available in a full vial. If the vial is an existing vial, the system retrieves information about the amount of sample for the vial from the storage device 77. The system then determines whether the requested amount of sample exceeds the amount in the vial. If a sufficient amount of sample is available, the system proceeds to step S6. If not, the system issues an error signal in step S10.

システムが上述したように十分な量の試料を収容したバイアルをいったん識別して取り出すと、システムは、ステップS6において投入を実施する。制御システムは、投入指令をニードルモータ37に送る。ニードルモータは、ロボットアーム39を駆動し、ニードル33をバイアルの方へ往復動させる。   Once the system has identified and removed a vial containing a sufficient amount of sample as described above, the system performs input in step S6. The control system sends a closing command to the needle motor 37. The needle motor drives the robot arm 39 to reciprocate the needle 33 toward the vial.

上述した押し退け作用により流体がバイアルから抜き出され、システムは、バイアル内のニードル先端部68の変位距離に基づいて流体の抜き出し量を記録する。ステップS7において、システムは、初期容量及び試料の抜き出し量に基づいてバイアルの新たな容量を記録する。   Fluid is withdrawn from the vial by the displacement action described above, and the system records the amount of fluid withdrawal based on the displacement distance of the needle tip 68 within the vial. In step S7, the system records the new vial volume based on the initial volume and sample withdrawal.

流体の抜き出し後、制御システムは、ステップ11において投入完了指令を出す。次に、システムは、新たな投入指令をいつでも受け取る状態にある。   After the fluid is extracted, the control system issues an input completion command in step 11. The system is then ready to receive a new input command at any time.

一構成例では、システムにはあらかじめバイアルが装填されており、このシステムは、作動開始前にバイアルの各々に関する情報を集める。この場合、システムは、作動の開始時にバイアルを探す必要がない。   In one example configuration, the system is pre-loaded with vials that collect information about each of the vials before starting operation. In this case, the system does not need to look for a vial at the start of operation.

次に、図1C及び図6を参照して、試料採取ステーション51、特にニードル33の作動について説明する。種々の実施形態では、ニードル33を駆動するモータ37は、ステップモータである。ステップモータ駆動装置及び中継器は、ステップモータを作動させる。試料をバイアルから抜き出すために、ニードルは、キャップ54に向かって軸方向に往復動する。ニードル先端部及びキャップは、指定された量の試料をバイアルから押し退ける。   Next, the operation of the sampling station 51, particularly the needle 33, will be described with reference to FIG. 1C and FIG. In various embodiments, the motor 37 that drives the needle 33 is a step motor. The step motor driving device and the repeater operate the step motor. To extract the sample from the vial, the needle reciprocates axially toward the cap 54. The needle tip and cap push a specified amount of sample away from the vial.

上述したように、システム30は、各試料収容バイアル44内にどれほど多くの試料が収容されているか及びどのような種類の試料が収容されているかを追跡することができる。かくして、システムは、バイアル内へのニードル33の押し込み時にモータ37がどのように作動すべきかを推定することができる。これら原理に基づいて、例示のシステムは、この推定モータ性能からの偏差に基づいてフィルタ42内の障害を検出する。   As described above, the system 30 can track how many samples are contained in each sample containing vial 44 and what type of sample is contained. Thus, the system can deduce how the motor 37 should operate when the needle 33 is pushed into the vial. Based on these principles, the exemplary system detects faults in the filter 42 based on deviations from this estimated motor performance.

種々の実施形態では、ステップモータ37は、駆動中におけるモータの負荷(滑り)バイアル内への駆動中におけるプランジャニードルの速度又はこれら両方に関する情報をモニタするモニタシステム又はセンサに取り付けられている。例示のシステム30は、ステップモータ37及び制御システム74に接続された少なくとも1つの光センサ装置79を有する。センサ装置は、作動中、モータをモニタするよう構成されている。センサ装置は、モータ駆動装置に応答してモータを制御する中継器を有する。光センサ装置は、モータをモニタし、所定のしきい値又は条件が満たされると、エラー信号を発生させる1対の光センサ79aを更に有する。例えば、光センサ装置は、モータに加わる負荷が追加の背圧を生じさせるフィルタ中の部分障害に対応した指定値を超えると、エラー信号を発生させるのが良い。   In various embodiments, the stepper motor 37 is attached to a monitoring system or sensor that monitors information about the speed of the plunger needle or both during driving into the load (sliding) vial of the motor during driving. The exemplary system 30 includes at least one light sensor device 79 connected to a step motor 37 and a control system 74. The sensor device is configured to monitor the motor during operation. The sensor device has a repeater that controls the motor in response to the motor drive device. The optical sensor device further includes a pair of optical sensors 79a that monitor the motor and generate an error signal when a predetermined threshold or condition is met. For example, the optical sensor device may generate an error signal when the load applied to the motor exceeds a specified value corresponding to a partial fault in the filter that causes additional back pressure.

例示の実施形態では、光センサ79は、センサ79aによってモニタされるよう構成されたエンコーダストリップ79bを有する。例示のシステムは、エンコーダストリップは、センサにより光学的に検出されるべき視覚マークのストリップである。しかしながら、理解されるように、本発明に従って他のモニタ技術を採用することができる。ニードルが動くと、センサは、ニードル組立体の運動を追跡するようエンコーダストリップを読み取る。かくして、センサは、ニードルの位置及びニードル運動の速度を求めることができる。モータに送られる制御信号及びセンサからのデータに基づいて、制御システムは、モータの滑りを求めることができる。   In the illustrated embodiment, the optical sensor 79 has an encoder strip 79b configured to be monitored by the sensor 79a. In the exemplary system, the encoder strip is a strip of visual marks to be optically detected by the sensor. However, it will be appreciated that other monitoring techniques may be employed in accordance with the present invention. As the needle moves, the sensor reads the encoder strip to track the movement of the needle assembly. Thus, the sensor can determine the position of the needle and the speed of the needle movement. Based on the control signal sent to the motor and the data from the sensor, the control system can determine the slip of the motor.

図6を参照すると、ステップS1′において、制御システム74は、信号をステップモータ駆動装置に送ってニードルをそれぞれのバイアル44に向かって往復動させる。ニードル先端部68は、バイアルのキャップに接触し、キャップを下方に駆動する。ステップS2′において、制御システム及びステップモータ駆動装置は、試料を押し退けるための所望のニードル速度を設定する。   Referring to FIG. 6, in step S 1 ′, the control system 74 sends a signal to the step motor drive to reciprocate the needle toward the respective vial 44. Needle tip 68 contacts the vial cap and drives the cap downward. In step S2 ', the control system and step motor drive set a desired needle speed for pushing the sample away.

ステップS3′において、光センサは、モータ37が滑っているかどうかを検出する。図示の実施形態では、モータは、ステップモータであり、光学装置は、滑りに基づいてモニタに加わる負荷を測定する。滑りは、モータに加わる負荷に対応しており、この負荷は、フィルタ及び試料押し退けプロセスからの背圧に対応している。   In step S3 ′, the optical sensor detects whether the motor 37 is slipping. In the illustrated embodiment, the motor is a step motor and the optical device measures the load applied to the monitor based on the slip. The slip corresponds to the load applied to the motor, which corresponds to the back pressure from the filter and sample displacement process.

通路が無視できるほどの障害を有している場合を意味する通常の作動中、光センサは、モータ滑りが許容範囲内にあることを示す信号を制御システムに送る。例示のシステムは、表示灯82又は他の適当な手段を備えた光学ストリップ81を有する。種々の実施形態では、1つの灯は、通常の作動に対応し、別の灯は、以下に説明するように通路の障害に基づいてエラー信号が出されたときに照明される。   During normal operation, meaning when the passage has negligible obstructions, the light sensor sends a signal to the control system indicating that the motor slip is within an acceptable range. The exemplary system has an optical strip 81 with an indicator light 82 or other suitable means. In various embodiments, one lamp corresponds to normal operation, and another lamp is illuminated when an error signal is issued based on a path fault, as described below.

ステップS4′において、ニードルをバイアル内に押し込み、ついには、指定された量の試料が抜き出されるようにする。しかる後、投入完了信号を発生させる。   In step S4 ', the needle is pushed into the vial so that a specified amount of sample is finally extracted. Thereafter, a closing completion signal is generated.

ステップS3′においてモータ滑りがしきい値を超えている場合、光センサは、通路障害信号を制御システムに送る。モータ滑りが通常の範囲を超えているが、所定の完全障害値を下回っている場合、S6′において、制御システムは、ニードル速度が最小速度を超えているかどうかを判定する。この速度が最小速度を下回っている場合、通路の完全障害を判定する。かくして、モータ滑りが所定のしきい値を超えていると共にニードル速度が最小速度以下に減少している場合、システムは、通路の関連障害を認定する。この場合、システムは、ステップS7′においてエラーメッセージを出す。これに対し、モータ滑りが所定のしきい値を超えると共にニードル速度が最小速度を上回ったままである場合、システムは、通路の部分障害を認定する。部分障害の場合、システムは、ステップS5′においてニードル速度を減少させる。システムがモータ駆動信号に応答してニードルの運動を定期的に検出しない場合、例示のシステムは、詰まりが起こったと判定する。   If the motor slip exceeds the threshold in step S3 ', the photosensor sends a path fault signal to the control system. If the motor slip exceeds the normal range but is below a predetermined full fault value, at S6 ', the control system determines whether the needle speed is above a minimum speed. If this speed is below the minimum speed, a complete obstruction in the passage is determined. Thus, if the motor slip exceeds a predetermined threshold and the needle speed is reduced below a minimum speed, the system identifies a path related fault. In this case, the system issues an error message in step S7 '. In contrast, if the motor slip exceeds a predetermined threshold and the needle speed remains above the minimum speed, the system identifies a partial obstruction in the passage. In the case of a partial fault, the system decreases the needle speed in step S5 '. If the system does not periodically detect needle movement in response to the motor drive signal, the exemplary system determines that clogging has occurred.

種々の実施形態では、ステップモータ37は、低トルクモード及び高トルクモードを有する。モータは、フィルタ中の検出された部分障害に基づく制御装置からの信号に応答して低トルクモードから高トルクモードに切り替わる。   In various embodiments, the stepper motor 37 has a low torque mode and a high torque mode. The motor switches from the low torque mode to the high torque mode in response to a signal from the controller based on the detected partial fault in the filter.

用途及び仕様に関する要件に基づいてモータ滑りしきい値及びニードル速度を調節できることは理解されよう。例えば、場合によっては、システムが長時間にわたって動作するようにすることが望ましい場合がある。というのは、フィルタの交換には動作停止時間が必要だからである。場合によっては、フィルタをすぐに交換することが望ましい場合がある。部分障害及び完全障害は、モータ滑り及びニードル速度の組み合わせに基づいて検出されるが、上述のことから理解されるように障害を種々の他の仕方で検出すると共にモニタできることは理解されよう。   It will be appreciated that the motor slip threshold and needle speed can be adjusted based on application and specification requirements. For example, in some cases it may be desirable to allow the system to operate for an extended period of time. This is because the operation stop time is required for replacing the filter. In some cases, it may be desirable to replace the filter immediately. Partial and complete faults are detected based on a combination of motor slip and needle speed, but it will be appreciated that faults can be detected and monitored in various other ways, as will be understood from the foregoing.

システムは、既存のシステムと比べて幾つかの利点を有する。本発明のシステムは、種々の障害を検出すると共に完全障害と部分障害を区別することができる。従来型システムは、設定された間隔でフィルタの交換を必要とするが、本発明のシステムは、実質的に連続した作動を可能にする。例示のシステムは、完全障害が起こった時期を検出することができるので、システムは、作動状態を調節すると共に完全障害で作動を続けることができる。信号灯は、かかる完全障害が起こったとき、ユーザへの視覚表示器としての役目も果たす。   The system has several advantages over existing systems. The system of the present invention can detect various faults and distinguish between complete faults and partial faults. While conventional systems require filter replacement at set intervals, the system of the present invention allows for substantially continuous operation. The exemplary system can detect when a complete failure has occurred, so that the system can adjust the operating state and continue to operate with a complete failure. The signal light also serves as a visual indicator to the user when such a complete failure occurs.

さらに、システム30は、部分障害に合わせて調節を行なうことができる。上述したように、障害によって引き起こされるモータに加わる背圧を減少させるためにモニタ速度を減少させるのが良い。システムは、完全障害が判定されるまで作動を続行する。   Furthermore, the system 30 can make adjustments for partial obstructions. As described above, the monitoring speed may be reduced to reduce the back pressure applied to the motor caused by the fault. The system continues to operate until a complete failure is determined.

モータ速度を調節することにより、モータ、流体送り出し組立体32及び他のコンポーネントの摩耗及び裂けも又減少し、かくして、部品の寿命が延びる。   By adjusting the motor speed, wear and tear of the motor, fluid delivery assembly 32 and other components are also reduced, thus extending the life of the part.

説明の便宜上且つ添付の特許請求の範囲における正確な定義のため、「上」又は「情報」、「下」又は「下方」、「内側」及び「外側」という用語は、例えば図示の特徴の位置に関して本発明の特徴を説明するために用いられている。   For convenience of description and for the precise definition in the appended claims, the terms “up” or “information”, “down” or “down”, “inside” and “outside” are for example the positions of the illustrated features. Is used to describe the features of the present invention.

例示及び説明の目的で本発明の特定の実施形態の上述の説明を行なった。上述の説明は、網羅的ではなく又は本発明を開示した形態そのものに限定することはなく、上述の教示に照らして多くの改造例及び変形例が可能であることは明らかである。実施形態は、本発明の原理及びその実用的用途を最も良く説明するために選択されると共に説明されており、それにより、他の当業者は、本発明及び種々の実施形態を想定される特定の使用に合った種々の改造を施して最適利用できる。本発明の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲の記載及びこれらの均等範囲に基づいて定められる。   The foregoing description of specific embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and description. It is clear that the above description is not exhaustive or that the present invention is not limited to the precise forms disclosed, and that many modifications and variations are possible in light of the above teachings. The embodiments have been chosen and described in order to best explain the principles of the invention and its practical application, so that others skilled in the art will recognize the invention and various embodiments. It can be used optimally with various modifications suitable for use. The scope of the present invention is defined based on the description of the claims appended hereto and their equivalents.

Claims (15)

試料送り出し装置であって、
流体試料を試料収容バイアルから抜き出す流体試料送り出し装置を有し、前記流体試料送り出し装置は、プランジャニードルを有し、このプランジャニードルは、前記プランジャニードルが前記試料収容バイアルの底部に向かって移動するときに、前記試料収容バイアル内の試料としての流体を加圧することによって試料としての流体を前記試料収容バイアルから押し退けて前記流体試料送り出し装置内に送り込むよう構成され、
回転ハブに取り付けられた片持ちカルーセルであって、試料収容バイアルのアレイを前記回転ハブの半径方向外側の片持ちカルーセルの周囲に沿って回転可能に支持すると共に前記試料収容バイアルのうちの少なくとも1つを前記流体試料送り出し装置の下の試料採取ステーションに位置決めする片持ちカルーセルを有し、
前記プランジャニードルがそれぞれの試料収容バイアル中に挿入されると、前記片持ちカルーセルの周囲の一部分を前記流体試料送り出し装置のすぐ隣りで支持すると共に、前記片持ちカルーセルの残部を支持しないように前記試料採取ステーションの下に配置される支持体を有することを特徴とする装置。
A sample delivery device,
A fluid sample delivery device for withdrawing a fluid sample from the sample containing vial, the fluid sample delivery device having a plunger needle, the plunger needle being moved toward the bottom of the sample containing vial; The fluid as the sample in the sample storage vial is configured to press the fluid as the sample away from the sample storage vial and send it into the fluid sample delivery device,
A cantilever carousel attached to a rotating hub for rotatably supporting an array of sample containing vials along a periphery of a cantilever carousel radially outward of the rotating hub and at least one of the sample containing vials A cantilever carousel for positioning one at a sampling station below the fluid sample delivery device;
When the plunger needle is inserted into each sample-containing vial, a portion of the periphery of the cantilever carousel is supported immediately adjacent to the fluid sample delivery device, and the remainder of the cantilever carousel is not supported. An apparatus comprising a support disposed under a sampling station.
前記支持体は、前記カルーセルの下に位置決めされる、請求項1記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the support is positioned under the carousel. 前記支持体は、前記カルーセルの下に位置決めされた耐力ころ軸受である、請求項1記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the support is a load-bearing roller bearing positioned under the carousel. 前記プランジャニードルは、カルーセル表面と実質的に直交する方向に負荷を前記カルーセルに及ぼし、前記支持体は、実質的にこれとは逆の方向で前記カルーセルの下に位置決めされている、請求項1記載の装置。   The plunger needle exerts a load on the carousel in a direction substantially perpendicular to the carousel surface, and the support is positioned below the carousel in a substantially opposite direction. The device described. 更に、前記プランジャニードルをそれぞれの前記試料収容バイアル内に押し込むモータと、
押し込み中の前記モータに加わる負荷及び押し込み中における前記プランジャニードルの速度のうちの少なくとも一方又はこれら両方に関連した情報をモニタするモータモニタと、
前記モニタされた情報に基づいて試料送り出し流路中の障害物を検出する誤差検出器と、を有する、請求項1記載の装置。
A motor that pushes the plunger needle into each of the sample-containing vials;
A motor monitor for monitoring information related to at least one or both of a load on the motor being pushed and a speed of the plunger needle being pushed;
The apparatus according to claim 1, further comprising: an error detector that detects an obstacle in the sample delivery channel based on the monitored information.
更に、それぞれの前記試料収容バイアル内への前記プランジャニードルの挿入度に基づいて試料の抜き出し量を測定する試料送り出し測定手段と、
それぞれの前記試料収容バイアルから抜き出された試料の量に関連した情報を格納する格納手段と、を有する、請求項1記載の装置。
Furthermore, sample delivery measuring means for measuring the amount of sample withdrawal based on the degree of insertion of the plunger needle into each sample containing vial,
2. A device according to claim 1, comprising storage means for storing information relating to the amount of sample drawn from each said sample- receiving vial.
前記試料収容バイアルは、フィルタキャップを備え、このフィルタキャップは、その下端部に端ぐり部を備え、このフィルタキャップの下端部の端ぐり部内には、フィルタが取り付けられている請求項1記載の装置。   The said sample accommodation vial is provided with the filter cap, This filter cap is provided with the counterbore part in the lower end part, The filter is attached in the counterbore part of the lower end part of this filter cap. apparatus. 前記フィルタは、固形物を液体試料から濾過により除去するよう構成された第1のフィルタ部材を有し、
前記フィルタは、第2のフィルタ部材を有し、前記第2のフィルタ部材の上流側端部は、前記第1のフィルタ部材の下流側端部に流体結合されており、
前記フィルタは、第3のフィルタ部材を有し、前記第3のフィルタ部材の上流側端部は、前記第2のフィルタ部材の下流側端部に流体結合されており、
前記第2のフィルタ部材は、前記第1のフィルタ部材の場合よりも小さな固形物を前記液体試料から濾過により除去するよう構成され、前記第3のフィルタ部材は、前記第2のフィルタ部材の場合よりも大きな固形物を前記液体試料から濾過により除去するよう構成されている、請求項7記載の装置。
The filter has a first filter member configured to remove solids from a liquid sample by filtration;
The filter has a second filter member, and an upstream end of the second filter member is fluidly coupled to a downstream end of the first filter member;
The filter has a third filter member, and an upstream end of the third filter member is fluidly coupled to a downstream end of the second filter member;
The second filter member is configured to remove solids smaller than the first filter member from the liquid sample by filtration, and the third filter member is the second filter member. The apparatus of claim 7, wherein the apparatus is configured to remove larger solids from the liquid sample by filtration.
前記第1のフィルタ部材及び/又は前記第3のフィルタ部材は、流れ方向に見て前記第2のフィルタ部材よりも長い、請求項8記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein the first filter member and / or the third filter member is longer than the second filter member when viewed in the flow direction. 前記第1のフィルタ部材及び/又は前記第3のフィルタ部材は、粒径が約30ミクロン〜約200ミクロンの固形物を濾過により除去するよう構成されている、請求項8記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein the first filter member and / or the third filter member are configured to remove solids having a particle size of about 30 microns to about 200 microns by filtration. 前記第2のフィルタ部材は、粒径が約0.1ミクロン〜約2ミクロンの固形物を濾過により除去するよう構成されている、請求項8記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein the second filter member is configured to remove solids having a particle size of about 0.1 microns to about 2 microns by filtration. 1つ又は2つ以上の前記フィルタは、フルオロポリマー又はポロゲン(porogen)で作られている、請求項8記載の装置。 9. The device of claim 8, wherein one or more of the filters are made of a fluoropolymer or porogen. 少なくとも前記第1のフィルタ部材及び前記第2のフィルタ部材は、一体構造の状態に作られている、請求項8記載の装置。   9. The apparatus of claim 8, wherein at least the first filter member and the second filter member are made in a unitary structure. 請求項7記載の装置を用いて液体試料を濾過する方法であって、
流体試料を試料収容バイアル内に用意するステップと、
流体試料を流体送り出し装置により試料収容バイアルから抜き出すステップと、
流体試料をフィルタに通して濾過するステップと、を有し、
上記流体送り出し装置は、所定の条件に応答して駆動力を調節するように構成されている、方法。
A method for filtering a liquid sample using the apparatus of claim 7, comprising:
Providing a fluid sample in a sample containing vial;
Withdrawing the fluid sample from the sample containing vial with a fluid delivery device;
Filtering the fluid sample through a filter;
The fluid delivery device is configured to adjust the driving force in response to a predetermined condition.
請求項8記載の装置を用いて液体試料を濾過する方法であって、
流体試料を試料収容バイアル内に用意するステップと、
流体試料を流体送り出し装置により試料収容バイアルから抜き出すステップと、
液体試料をフィルタに流通させて液体試料が順次、第1のフィルタ部材、第2のフィルタ部材及び第3のフィルタ部材を通って流れるようにするステップと、
濾過済みの流体試料を収集するステップと、
を有する、方法。
A method for filtering a liquid sample using the apparatus of claim 8, comprising:
Providing a fluid sample in a sample containing vial;
Withdrawing the fluid sample from the sample containing vial with a fluid delivery device;
Flowing the liquid sample through the filter so that the liquid sample sequentially flows through the first filter member, the second filter member, and the third filter member;
Collecting a filtered fluid sample;
Having a method.
JP2011553095A 2009-03-06 2010-03-03 Fluid sample delivery system and method Active JP5722805B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/399,786 US8776621B2 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Fluid sample delivery system and method
US12/399,786 2009-03-06
PCT/US2010/026123 WO2010102061A1 (en) 2009-03-06 2010-03-03 Fluid sample delivery system and method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2012519855A JP2012519855A (en) 2012-08-30
JP2012519855A5 JP2012519855A5 (en) 2013-05-02
JP5722805B2 true JP5722805B2 (en) 2015-05-27

Family

ID=42126425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011553095A Active JP5722805B2 (en) 2009-03-06 2010-03-03 Fluid sample delivery system and method

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8776621B2 (en)
EP (1) EP2403623A1 (en)
JP (1) JP5722805B2 (en)
CN (1) CN102421495B (en)
WO (1) WO2010102061A1 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201111080D0 (en) * 2011-06-29 2011-08-10 Ge Healthcare Uk Ltd Syringeless filter device compressor
WO2014058615A2 (en) 2012-10-09 2014-04-17 Waters Technologies Corporation Apparatus and method for analyte extraction
US9592458B2 (en) 2013-12-26 2017-03-14 Dionex Corporation Ion exchange foams to remove ions from samples
CN104111248A (en) * 2014-07-03 2014-10-22 中国科学院东北地理与农业生态研究所 Sampling needle used for determining elements in soil filtrate
US9764323B2 (en) * 2014-09-18 2017-09-19 Waters Technologies Corporation Device and methods using porous media in fluidic devices
US10495614B2 (en) 2014-12-30 2019-12-03 Dionex Corporation Vial cap and method for removing matrix components from a liquid sample
LU93005B1 (en) * 2016-03-21 2017-10-23 Stratec Biomedical Ag Device for sealing a reagent container
CN105910850A (en) * 2016-04-25 2016-08-31 南京信息工程大学 Aerodynamical sampling ship and sampling method thereof
ES2934701T3 (en) * 2016-08-29 2023-02-24 Mott Corp High Performance Static Mixer
US10537892B2 (en) * 2017-01-03 2020-01-21 Illumina, Inc. Sample tube with integrated mixing plunger head
TWI667463B (en) * 2018-03-21 2019-08-01 巨研科技股份有限公司 Quick extraction kit
JP7040392B2 (en) * 2018-10-03 2022-03-23 株式会社島津製作所 How to adjust the sample injection device and sample injection device
GB2592430B (en) * 2020-02-28 2022-12-21 Agilent Technologies Inc Sample injector with sample fluid filtering
WO2021188519A1 (en) 2020-03-17 2021-09-23 Waters Technologies Corporation Sample manager, system and method
CN115516308A (en) 2020-03-17 2022-12-23 沃特世科技公司 Needle driver, system and method
WO2021195338A1 (en) 2020-03-26 2021-09-30 Waters Technologies Corporation Metering pump for liquid chromatography
CN114570062B (en) * 2022-03-14 2023-09-01 深圳逗点生物技术有限公司 Purifying column, purifying plate and purifying method
CN115155148B (en) * 2022-06-09 2023-09-01 北京科技大学 Ultra-precise automatic micro-reaction solution filtering device

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3693804A (en) * 1969-10-13 1972-09-26 Douglas U Grover Pressure differential filtering apparatus and method
FR2063695A5 (en) 1969-10-28 1971-07-09 Commissariat Energie Atomique
US3902372A (en) * 1971-09-30 1975-09-02 Durrum Dev Corp Sample carrying vial and means for introducing the vial and its liquid sample into liquid analyzing system
US3918913A (en) * 1974-12-02 1975-11-11 Lilly Co Eli Sampler-injector for liquid chromatography
US4164765A (en) * 1977-12-07 1979-08-14 National Computer Systems, Inc. Carousel tape system
US4287155A (en) * 1980-06-16 1981-09-01 Eastman Kodak Company Sample tray and carrier for chemical analyzer
CH655798A5 (en) * 1981-06-11 1986-05-15 Sandoz Ag SAMPLE CHANGER FOR GAS CHROMATOGRAPHIC ANALYZERS.
US4527438A (en) * 1983-09-28 1985-07-09 Cortex Research Corporation Automatic feed system for sampling apparatus
US4586546A (en) * 1984-10-23 1986-05-06 Cetus Corporation Liquid handling device and method
US4644807A (en) * 1985-02-21 1987-02-24 Dionex Corporation Fluid sample delivery apparatus
US4774058A (en) * 1985-09-26 1988-09-27 Mehl Ehrenfried L Apparatus for, and methods of, operating upon a fluid
DE8629187U1 (en) * 1986-11-03 1987-01-22 Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De
FR2613704B1 (en) * 1987-04-09 1990-12-07 Cogema STEP-BY-STEP ROTARY CONVEYOR AND LIQUID SAMPLING SYSTEM COMPRISING SUCH A CONVEYOR
IL87157A0 (en) 1987-07-31 1988-12-30 Purewater Sciences Int Inc Filter for liquid purification
US4895808A (en) * 1988-07-26 1990-01-23 Romer Labs, Inc. Method and apparatus for adsorption detection
US5595707A (en) * 1990-03-02 1997-01-21 Ventana Medical Systems, Inc. Automated biological reaction apparatus
US5314825A (en) * 1992-07-16 1994-05-24 Schiapparelli Biosystems, Inc. Chemical analyzer
US5980616A (en) * 1993-02-16 1999-11-09 Donaldson Company, Inc. Filter media for preventing carbon migration
US5466416A (en) * 1993-05-14 1995-11-14 Ghaed; Ali Apparatus and methods for carrying out electrochemiluminescence test measurements
US5368729A (en) * 1993-07-23 1994-11-29 Whatman, Inc. Solid phase extraction device
US5567309A (en) * 1994-02-14 1996-10-22 Alcott Chromatography, Inc. Self-filtration cap
US5451373A (en) * 1994-02-16 1995-09-19 Akzo N.V. Obstruction detector for a fluid flow line of a medical laboratory instrument
US5595653A (en) * 1994-07-15 1997-01-21 Cera, Inc. Microcolumn for extraction of analytes from liquids
US6197001B1 (en) * 1996-09-27 2001-03-06 Becton Dickinson And Company Vascular access device
IT1303067B1 (en) 1998-05-06 2000-10-23 Sogefi S P A FILTER FOR FLUIDS WITH DIFFERENTIATED FILTRATION AREAS
US6022747A (en) * 1998-07-10 2000-02-08 Bayer Corporation Blood clot detector
EP0984285B1 (en) * 1998-08-31 2004-01-07 Sysmex Corporation Sample aspirator having dual inter-operating manipulation units
US6492183B1 (en) * 1998-09-14 2002-12-10 3M Innovative Properties Company Extraction articles and methods
DE19854565A1 (en) 1998-11-26 2000-05-31 Mann & Hummel Filter Multi-layer filter element
US20030226792A1 (en) * 1998-11-26 2003-12-11 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh Multilayer filter element
US6959615B2 (en) * 1999-03-05 2005-11-01 Gamble Kimberly R Sample collection and processing device
US6270726B1 (en) * 1999-09-30 2001-08-07 Dpc Cirrus, Inc. Tube bottom sensing for small fluid samples
GB0020058D0 (en) * 2000-08-16 2000-10-04 Smiths Industries Plc Syringe pumps
EP1355710A4 (en) 2001-01-05 2005-01-26 Pro Chem Inc Devices and methods for purification
US6500671B2 (en) * 2001-02-05 2002-12-31 The Board Of Regents Of The University Of Nebraska Loading microcolums for the separation of analytes from a sample in the millisecond time scale
AU2003249231A1 (en) * 2002-07-15 2004-02-02 Phynexus, Inc. Low dead volume extraction column devices
GB2392854A (en) 2002-09-14 2004-03-17 Secr Defence Apparatus for isolating a filtrate from a sample
JP4193566B2 (en) * 2003-05-06 2008-12-10 東ソー株式会社 Automatic analyzer
JP4351875B2 (en) 2003-07-15 2009-10-28 シスメックス株式会社 Liquid suction device and analyzer equipped with the same
US7300801B2 (en) * 2003-09-12 2007-11-27 3M Innovative Properties Company Welded sample preparation articles and methods
EP1596169B1 (en) * 2004-05-14 2012-05-30 F. Hoffmann-La Roche AG Level sensor apparatus for detecting contact of a pipetting needle with a liquid in a vessel
DE102004052832A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-11 Eppendorf Ag Method for dosing liquid volumes and apparatus for carrying out the method

Also Published As

Publication number Publication date
CN102421495A (en) 2012-04-18
EP2403623A1 (en) 2012-01-11
US20100224012A1 (en) 2010-09-09
CN102421495B (en) 2015-11-25
JP2012519855A (en) 2012-08-30
US8776621B2 (en) 2014-07-15
WO2010102061A1 (en) 2010-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5722805B2 (en) Fluid sample delivery system and method
FI90207B (en) pipette
EP1563886A1 (en) Extraction system
US6244117B1 (en) Means for trapping contaminants contained in a gas
JP3497909B2 (en) Pumping apparatus and method for supercritical extraction
US8268263B2 (en) Reagent cartridge
US4715413A (en) Apparatus for manipulating small volumes of liquid
US9283313B2 (en) Device and filter cartridge for separating plasma from whole blood
JP2005531769A (en) Improved analysis system and components thereof
CN101925813B (en) Column packing method
JP2005506533A (en) Apparatus and method for mixing samples in vials
US6167767B1 (en) Automated sequential gas sampling system
KR20110104004A (en) Chromatography systems and system components
CN102695957A (en) Automatic analyzing device
JPH05196611A (en) Column analyzing system and chromatograph column used in system thereof
US20060180021A1 (en) Continuous air monitor filter changeout apparatus
JP4206200B2 (en) Method and apparatus for extracting a liquid sample from a closed container
CN1158167A (en) Device for taking a liquid sample
JP2005204578A (en) Extraction device
JP2005058149A (en) Apparatus for extracting nucleic acid
CN105181668A (en) Liquid detection system
JP2009210351A (en) Liquid sample dispensing device
JPH1010106A (en) Filter for liquid chromatography
JP2005204579A (en) Extraction device
JP2005110670A (en) Extracting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130301

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130301

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131015

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131212

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140820

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20141120

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20141128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5722805

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250